Lysbuerisiko en realitet i KI-datasentre

Ny studie fra Schneider Electric viser at lysbuerisiko i elektriske anlegg basert på 800 volts likestrøm kan håndteres.

Schneider Electric har publisert det selskapet beskriver som en av bransjens første risikoanalyser angående lysbue i 800 V DC-systemer for elektrisk distribusjon i datasentre. –

– Studien er svært aktuell ettersom mange hyperscalere og KI-aktører beveger seg mot høyere likestrøm-spenninger for å håndtere stadig mer effektkrevende serverrack, sier Arild Bjørkedal, direktør i Secure Power hos Schneider Electric Norge.

– I Norge er vi i startgropen. Flere KI-datasentre vil snart få 800 VDC-arkitekturer.

Høyere lysbuerisiko

800 VDC trekkes frem som en viktig teknologi for KI-datasentre, der effekttettheten i enkelte rack allerede nærmer seg eller overstiger 400 kW. Høyere spenning gir mer effektiv kraftdistribusjon, men reiser også spørsmål om elektrisk sikkerhet og håndtering av lysbuer ved feil.

I den nye analysen har Schneider Electric undersøkt to representative 800 VDC-arkitekturer basert på designprinsipper som benyttes av ledende hyperscale-selskaper.

Viktige funn i studien

– Målet har vært å kartlegge hvordan lysbuehendelser utvikler seg, og hvordan risikoen kan reduseres gjennom riktig systemdesign og vern, sier Bjørkedal.

Et sentralt funn er at lysbuerisikoen i mange tilfeller kan holdes på nivå med det som er vanlig i dagens AC-baserte strømforsyningssystemer. Resultatene viser samtidig at risikoen påvirkes sterkt av hvordan systemet bygges opp, blant annet gjennom plassering av kondensatorer, vern og andre beskyttelseskomponenter.

Digital tvilling-simuleringer

Studien viser også at tradisjonelle metoder for beregning av lysbuer i likestrøm-systemer ofte kan overvurdere risikoen. Ved hjelp av transientsimuleringer og digitale tvillinger er det mulig å modellere feilsituasjoner mer realistisk og oppnå et bedre grunnlag for dimensjonering av vern og sikkerhetstiltak.

Analysene ble gjennomført med programvare fra ETAP, som gjør det mulig å simulere feilforløp ned på millisekundnivå. Dette er spesielt viktig i 800 VDC-systemer, der energien i en lysbue i stor grad påvirkes av raske utladinger fra kondensatorbanker i de første millisekundene etter en feil.

Arkitekturspesifikke sikkerhetsvurderinger anbefales

– På racknivå viste studien at energien ved en lysbuehendelse lå betydelig under den ofte refererte grensen på 1,2 cal/cm². På anleggsnivå kunne energinivåene bli høyere i enkelte scenarier, men riktig bruk av standard beskyttelsesutstyr og vern reduserte risikoen til nivåer som i stor grad samsvarer med konvensjonelle AC-installasjoner, fortsetter Bjørkedal.

Ifølge Schneider Electric understreker resultatene behovet for en mer arkitekturspesifikk tilnærming til sikkerhetsvurderinger i fremtidige likestrøm-anlegg. Selskapet mener funnene kan gi både rådgivere, systemintegratorer og datasenteroperatører et bedre grunnlag for å prosjektere og drifte 800 VDC-anlegg på en sikker måte.

Studien er publisert i whitepaperet DC Arc Flash Analysis: A Practical Study on 800 VDC in Data Centers og inngår i Schneider Electrics arbeid med å utvikle løsninger for neste generasjons KI-datasentre.